[CFD] Sidepod / Radiator - fp024a

y-yosuke commented 6 years ago

Radiator CFD Model として Porous Media を設定したいがそのための cellZone 有りのメッシュ作成に失敗するので単純な多孔モデルとしてみる．

Radiator - Control : 126 Holes (14x9)
- 20mm x 20mm Square Holes / 30mm Pitch / Depth 35mm
- Duct : Area = 120523.294 (+/- 0.00023) square millimeters
- Not Hole : Area = 70123.2943 (+/- 0.00023) square millimeters
- Opening 41.8% : (120523.294-70123.2943)/120523.294 = 0.41817642073
Radiatro - Control : 504 Holes (28x18)
- 10mm x 10mm Square Holes / 15mm Pitch / Depth 35mm
- Duct : Area = 120523.294 (+/- 0.00023) square millimeters
- Not Hole : Area = 70123.2943 (+/- 0.00023) square millimeters
- Opening 41.8% : (120523.294-70123.2943)/120523.294 = 0.41817642073

2018-03-09 18 48 56

y-yosuke commented 6 years ago

Mesh around the radiator in "Mesh - fp-024a - Control / Radiator Holes" 2018-03-09 21 09 23

y-yosuke commented 6 years ago

Radiator Sectional Flow
- No Radiator (100% Open) : 0.20572 [m^3/s]
- Radiator Holes 20mm x 20mm - 14x9 (41.8% Open) : 0.17596 [m^3/s]
- Radiator Holes 10mm x 10mm - 28x18 (41.8% Open) : 0.13570 [m^3/s]

y-yosuke commented 6 years ago

Mesh around the radiator in "Mesh - fp-024a - Control / Radiator Holes - 10mm x 10mm" 2018-03-11 18 18 49

y-yosuke commented 6 years ago

Sidepod C / Control - Radiator Flow Comparison
- Control Sidepod / Radiator Holes 10mm x 10mm - 28x18 : 0.13570 [m^3/s]
- Sidepod C / Radiator Holes 10mm x 10mm - 28x20 : 0.15506 [m^3/s]

emijah commented 6 years ago

どうしても大きめな穴になってしまうということですね？三角はダメですかね？

y-yosuke commented 6 years ago

メッシュを細かくしたら穴は小さくできると思いますが 20mm x 20mm と 10mm x 10mm では車両全体の空力性能値にあまり違いが出なかったので 10mm x 10mm ぐらいでとりあえずデバイス比較をしようかと考えています．（でも，ちょっと Clf に影響あるかなー）

四角いのは SimScale の CFD メッシュが Hex Mesh なので少ないメッシュで小さな穴が作成できるかと思いそうしています．

Radiator Holes 10mm x 10mm
- Control : Radiator Holes 20mm x 20mm

Body and Wheels

Coef.	Control	Radiator Holes 10mm x 10mm	Difference	Difference %
Cm	0.0353	0.0356	0.0003	0.9
Cd	0.5637	0.5638	0.0000	0.0
Cl	-0.1810	-0.1806	0.0004	-0.2
Clf	-0.0552	-0.0547	0.0005	-0.9
Clr	-0.1258	-0.1259	-0.0002	0.1
CoP	0.6950	0.6973	0.0022	0.2
L/D	-0.3210	-0.3203	0.0007	-0.2

Body Only

Coef.	Control	Radiator Holes 10mm x 10mm	Difference	Difference %
Cm	0.0101	0.0104	0.0003	3.3
Cd	0.4548	0.4548	0.0000	0.0
Cl	-0.2190	-0.2188	0.0002	-0.1
Clf	-0.0994	-0.0990	0.0004	-0.4
Clr	-0.1196	-0.1198	-0.0002	0.2
CoP	0.5461	0.5476	0.0016	0.2
L/D	-0.4815	-0.4811	0.0005	-0.1

Also see Google Drive file : https://docs.google.com/spreadsheets/d/1zDkpTxiz5o6DTmW6s7C5rSQ0SUoApb7MKp-XtCqKJaE/edit?usp=sharing

y-yosuke commented 6 years ago

SimScale の Forum を見ると cellZone の作成失敗の件が多いから，もしかして中の問題なのか？？？ https://www.simscale.com/forum/

y-yosuke commented 6 years ago

（計算結果が溜まってゆくばかりで... あぁ... まとめないと... 忘れる前にまとめないと...）

emijah commented 6 years ago

:D ぜひ

2018-03-21 19:19 GMT+09:00 Yosuke Yamamoto notifications@github.com:

（計算結果が貯まっていくばかりで... あぁ... まとめないと... 忘れる前にまとめないと...）

— You are receiving this because you commented. Reply to this email directly, view it on GitHub https://github.com/y-yosuke/formula-ppoino/issues/38#issuecomment-374890065, or mute the thread https://github.com/notifications/unsubscribe-auth/AAXmlZR5WwsGtBoa7h-yL8vZhnqqB-Riks5tgik8gaJpZM4Sj5JZ .

y-yosuke commented 6 years ago

SimScale のリンクをまだ貼っていなかった． fp-024a - Sidepod / Radiator https://www.simscale.com/workbench/?pid=4135868279315342050#tab_0-0

y-yosuke commented 6 years ago

fp024a - Sidepod / Radiator Study

This study is based on simulations as in below.

fp-023d - Rear Bodywork Study
- https://www.simscale.com/projects/yosukegb4/fp-023d_-_control_1/
fp-023c - Front Aero Device Study
- https://www.simscale.com/projects/yosukegb4/fp-023c_-_control/
fp-023b - Front Aero Devices
- https://www.simscale.com/projects/yosukegb4/fp-023b_control/

Radiator Flow - U Magnitude [image: fp024a_cfd_radiator_u-mag_sidepod-b_no-radiator] https://user-images.githubusercontent.com/3119480/37950071-40f5ea14-31d2-11e8-9661-3a236b8d35ad.png [image: fp024a_cfd_radiator_u-mag_sidepod-b_radiator-20mmx20mm] https://user-images.githubusercontent.com/3119480/37950072-411f42ec-31d2-11e8-8667-f029f5ebf5c4.png [image: fp024a_cfd_radiator_u-mag_sidepod-b_radiator-holes-10mmx10mm] https://user-images.githubusercontent.com/3119480/37950073-41459bb8-31d2-11e8-9c16-507a239423fc.png [image: fp024a_cfd_radiator_u-mag_sidepod-c_louver-lwr_bwd_top-half] https://user-images.githubusercontent.com/3119480/37950074-416bfc72-31d2-11e8-9d0b-b8b90bc8cd9c.png [image: fp024a_cfd_radiator_u-mag_sidepod-c_louver-lwr_bwd] https://user-images.githubusercontent.com/3119480/37950075-4191e9a0-31d2-11e8-91c1-a17eda1f920c.png [image: fp024a_cfd_radiator_u-mag_sidepod-c_louver-lwr_top-half] https://user-images.githubusercontent.com/3119480/37950076-41ba138a-31d2-11e8-9775-b1bbc94fe108.png [image: fp024a_cfd_radiator_u-mag_sidepod-c_louver-lwr] https://user-images.githubusercontent.com/3119480/37950077-41e47454-31d2-11e8-89e3-149e0a2667eb.png [image: fp024a_cfd_radiator_u-mag_sidepod-c_louver-upr] https://user-images.githubusercontent.com/3119480/37950078-420c2b8e-31d2-11e8-9970-a10c0d9410e1.png [image: fp024a_cfd_radiator_u-mag_sidepod-c_radiator-duct-d_turning-fillet] https://user-images.githubusercontent.com/3119480/37950079-42341964-31d2-11e8-9bee-b883fee033b2.png [image: fp024a_cfd_radiator_u-mag_sidepod-c_radiator-duct-d_turning-vane-h-b] https://user-images.githubusercontent.com/3119480/37950080-4286bed0-31d2-11e8-82df-9c5578a2725d.png [image: fp024a_cfd_radiator_u-mag_sidepod-c_radiator-duct-d_turning-vane-h] https://user-images.githubusercontent.com/3119480/37950081-42b5b8a2-31d2-11e8-8dd9-5c45fc8e53f1.png [image: fp024a_cfd_radiator_u-mag_sidepod-c_radiator-duct-d_turning-vane-v-2pcs] https://user-images.githubusercontent.com/3119480/37950082-42e10b10-31d2-11e8-88b5-5f6fed47bb23.png [image: fp024a_cfd_radiator_u-mag_sidepod-c_radiator-duct-d_turning-vane-v] https://user-images.githubusercontent.com/3119480/37950083-43072386-31d2-11e8-80ce-bd76429b7152.png [image: fp024a_cfd_radiator_u-mag_sidepod-c_radiator-duct-d] https://user-images.githubusercontent.com/3119480/37950084-433e2aca-31d2-11e8-819f-ab544c46e62b.png [image: fp024a_cfd_radiator_u-mag_sidepod-c] https://user-images.githubusercontent.com/3119480/37950085-4363c4c4-31d2-11e8-9f3d-98495d83b582.png

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emijah commented 6 years ago

NACAダクトのみでラジエータに空気を送るのはさすがに流量が少なすぎてダメですかね？

2018-03-27 15:44 GMT+09:00 Hajime Saito emijah.s@gmail.com:

ラジエータのリア側のダクト部分がカクカクになっているのですが、ここは丸くしてラジエータにもう少し半時計回りに開店させることはできないですかね？

2018-03-27 15:20 GMT+09:00 Yosuke Yamamoto notifications@github.com:

Radiator Flow - U Magnitude [image: fp024a_cfd_radiator_u-mag_sidepod-b_no-radiator] https://user-images.githubusercontent.com/3119480/37950071-40f5ea14-31d2-11e8-9661-3a236b8d35ad.png [image: fp024a_cfd_radiator_u-mag_sidepod-b_radiator-20mmx20mm] https://user-images.githubusercontent.com/3119480/37950072-411f42ec-31d2-11e8-8667-f029f5ebf5c4.png [image: fp024a_cfd_radiator_u-mag_sidepod-b_radiator-holes-10mmx10mm] https://user-images.githubusercontent.com/3119480/37950073-41459bb8-31d2-11e8-9c16-507a239423fc.png [image: fp024a_cfd_radiator_u-mag_sidepod-c_louver-lwr_bwd_top-half] https://user-images.githubusercontent.com/3119480/37950074-416bfc72-31d2-11e8-9d0b-b8b90bc8cd9c.png [image: fp024a_cfd_radiator_u-mag_sidepod-c_louver-lwr_bwd] https://user-images.githubusercontent.com/3119480/37950075-4191e9a0-31d2-11e8-91c1-a17eda1f920c.png [image: fp024a_cfd_radiator_u-mag_sidepod-c_louver-lwr_top-half] https://user-images.githubusercontent.com/3119480/37950076-41ba138a-31d2-11e8-9775-b1bbc94fe108.png [image: fp024a_cfd_radiator_u-mag_sidepod-c_louver-lwr] https://user-images.githubusercontent.com/3119480/37950077-41e47454-31d2-11e8-89e3-149e0a2667eb.png [image: fp024a_cfd_radiator_u-mag_sidepod-c_louver-upr] https://user-images.githubusercontent.com/3119480/37950078-420c2b8e-31d2-11e8-9970-a10c0d9410e1.png [image: fp024a_cfd_radiator_u-mag_sidepod-c_radiator-duct-d_turning-fillet] https://user-images.githubusercontent.com/3119480/37950079-42341964-31d2-11e8-9bee-b883fee033b2.png [image: fp024a_cfd_radiator_u-mag_sidepod-c_radiator-duct-d_turning-vane-h-b] https://user-images.githubusercontent.com/3119480/37950080-4286bed0-31d2-11e8-82df-9c5578a2725d.png [image: fp024a_cfd_radiator_u-mag_sidepod-c_radiator-duct-d_turning-vane-h] https://user-images.githubusercontent.com/3119480/37950081-42b5b8a2-31d2-11e8-8dd9-5c45fc8e53f1.png [image: fp024a_cfd_radiator_u-mag_sidepod-c_radiator-duct-d_turning-vane-v-2pcs] https://user-images.githubusercontent.com/3119480/37950082-42e10b10-31d2-11e8-88b5-5f6fed47bb23.png [image: fp024a_cfd_radiator_u-mag_sidepod-c_radiator-duct-d_turning-vane-v] https://user-images.githubusercontent.com/3119480/37950083-43072386-31d2-11e8-80ce-bd76429b7152.png [image: fp024a_cfd_radiator_u-mag_sidepod-c_radiator-duct-d] https://user-images.githubusercontent.com/3119480/37950084-433e2aca-31d2-11e8-819f-ab544c46e62b.png [image: fp024a_cfd_radiator_u-mag_sidepod-c] https://user-images.githubusercontent.com/3119480/37950085-4363c4c4-31d2-11e8-9f3d-98495d83b582.png

— You are receiving this because you commented. Reply to this email directly, view it on GitHub https://github.com/y-yosuke/formula-ppoino/issues/38#issuecomment-376410372, or mute the thread https://github.com/notifications/unsubscribe-auth/AAXmleJzOqc1OrDX0UPJlC8OHNf_2tn3ks5tidoxgaJpZM4Sj5JZ .

y-yosuke commented 6 years ago

@emijah フィレット形状のことでしょうか？ Sidepod C - Radiator Duct D / Turning Fillet

また，ラジエタのレイアウトは配管のことも考慮してモノコックに近すぎないようにしています．

y-yosuke commented 6 years ago

NACAダクト風は 1994年の Ferrari 412T がありますが，この形状は冷却に問題があり第5戦からコンベンショナルな形状に変わっています．

Ferrari 412T 初期バージョン http://www.motorsportretro.com/2014/06/photo-of-the-day-1994-ferrari-412t/

https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%95%E3%82%A7%E3%83%A9%E3%83%BC%E3%83%AA%E3%83%BB412T1

y-yosuke commented 6 years ago

今回の fp024a の CFD から流入空気は十分でアウトレット側の空け方にラジエタ流量が大きく影響されているのでラジエタダクト入り口の下側や外側にアタッチメントを設けて CLや L/D の向上につながる可能性はあります．

こういうの（Radiator Duct の B/C 用にはデータを作成していたのですが Duct D には未作成）

2018-03-27 16 04 35

一応，3月中にレポートとして SimScale に投稿したいので今はレポートを書くのを優先しています．

y-yosuke commented 6 years ago

ラジエタのレイアウトはラジエタ部品により再考の余地はありますが「少しだけ」ですね．

上部をどれくらい傾けるか
前後位置
下後部はモノコックに対して十分近づいているので内側には行かない

お金をかけて非長方形のひし形や曲線外形のラジエタを作るのなら話は別ですが．

y-yosuke commented 6 years ago

Image of Radiator Duct D / Vertical Turning Fillet / Vertical Turning Vane x1 2018-03-27 16 18 50

emijah commented 6 years ago

インボード側にあるダクトの最後端ですよね？空気を曲げるにはRをつけた方が良さそうな感じがするのですが、間違いですかね？

2018-03-27 15:48 GMT+09:00 Yosuke Yamamoto notifications@github.com:

@emijah https://github.com/emijah フィレット形状のことでしょうか？ Sidepod C - Radiator Duct D / Turning Fillet

また，ラジエタのレイアウトは配管のことも考慮してモノコックに近すぎないようにしています．

— You are receiving this because you were mentioned. Reply to this email directly, view it on GitHub https://github.com/y-yosuke/formula-ppoino/issues/38#issuecomment-376415882, or mute the thread https://github.com/notifications/unsubscribe-auth/AAXmlTVO-Ya2cR-M0cczaeikMDcdqoQ3ks5tieC5gaJpZM4Sj5JZ .

emijah commented 6 years ago

あ、しっかりとRがついていますね。失礼しました。

2018-03-27 16:21 GMT+09:00 Yosuke Yamamoto notifications@github.com:

Image of Radiator Duct D / Vertical Turning Fillet / Vertical Turning Vane x1 [image: 2018-03-27 16 18 50] https://user-images.githubusercontent.com/3119480/37952484-d59a4f68-31da-11e8-83b7-1302766e8194.png

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y-yosuke commented 6 years ago

Fillet あり/なしも比較しましたが「あり」の方が 1% ほど流量が多いですが，アウトレットのデバイスの効果にくらべたら誤差程度ですね．

型割り的に Fillet は別部品になると思うので Fillet なしでも 1% 程度しか悪くならないのであれば無くても良いかな，程度と考えています．競技用ならつけるとは思います，という部品かな...

y-yosuke commented 6 years ago

今回の CFD の結果では，ざっというと "ラジエタ流量においては"

ダクト内の改善効果 : 0〜3%
アウトレットの改善効果 : 20〜50%

なので，現状の設計では流入側はサチっていて空力的悪影響の少ない流出側の確保がラジエタ流量を向上する場合には必要と考えています．

（2000年代前半に多い「チムニー」はあまり好きではないので設計していない）

y-yosuke commented 6 years ago

間違えた．逆でした． "Fillet あり/なしも比較しましたが「あり」の方が 0.3% 流量が少ない"

なので Fillet は無しですね．

y-yosuke commented 6 years ago

（ラジエタのモデリングが適切か？という問題もあるんだけど... そこらは風洞や実車との比較で確認して... てなってしまうので，まぁ「アタリ」をつける意味合いの CFD 解析ということで）

emijah commented 6 years ago

少ないんだ！なんと。

2018-03-27 17:01 GMT+09:00 Yosuke Yamamoto notifications@github.com:

間違えた．逆でした． "Fillet あり/なしも比較しましたが「あり」の方が 0.3% 流量が少ない"

なので Fillet は無しですね．

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emijah commented 6 years ago

確かにチムニーはいまいちな感じですね。カウルの内側にNACAダクトは吸い出しに効くのだろうか？

2018年3月27日 16:51 Yosuke Yamamoto notifications@github.com:

ざっというと

ダクト内の改善効果 : 0〜3%

アウトレットの改善効果 : 20〜50%

なので，現状の設計では流入側はサチっていて空力的悪影響の少ない流出側の確保がラジエタ流量の向上する場合には必要と考えています．

（2000年代前半に多い「チムニー」はあまり好きではないので設計していない）

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y-yosuke commented 6 years ago

@emijah そうなんですよ．誤差の誤差程度に少なかったんですよ．なのでラジエタモデルにも依存しそうなぐらいの差ですし，まぁ今のとこと Fillet 無しで良いかなと．検討は風洞や実車との相関が得られてからでも遅くないと思います．

y-yosuke commented 6 years ago

吸い出しNACA風ダクトは 90年代初頭に流行ったように思います．イメージしているのとは逆方向かもしれませんが． https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%95%E3%82%A1%E3%82%A4%E3%83%AB:Ayrton_Senna_1992_Monaco.jpg http://motor.geocities.jp/formura1_model/F92ATkit.html

y-yosuke commented 6 years ago

NACA Duct はある程度流体の運動エネルギーがあるところでないと効果が薄いイメージです．

y-yosuke commented 6 years ago

NACA Duct が有効に働く条件が NACA の NACA Duct のレポートに書いてあったと思います．

y-yosuke commented 6 years ago

ちゃんと読んでいないけどこの辺りかな？ http://naca.central.cranfield.ac.uk/reports/1945/naca-acr-5i20.pdf

emijah commented 6 years ago

NACA ductを逆向きに使用する例はかなりありますが、なんとなく裏返しな感じがしてしまうんですよね。吸い出しにサメのエラのようなルーバーを使うケースが多いですが、なんとなく見た目だけな気がしてしまうんですよね。exhaust ductについてちょっと調査してみます。

2018-03-28 0:07 GMT+09:00 Yosuke Yamamoto notifications@github.com:

（追加計算はネタ的にそのまますぎるので中止）

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y-yosuke commented 6 years ago

Pictures of Radiator Duct C and D

Radiator Duct C fp024a_cfd_radiator-duct-c

Radiator Duct D fp024a_cfd_radiator-duct-d

y-yosuke commented 6 years ago

Sidepod C - Pressure / Left View fp024a_cfd_sidepod-c_pressure_left-view

y-yosuke commented 6 years ago

Sidepod C - Louvers / Pressure Capture Images fp024a_cfd_sidepod-c_louvers_pressure_left-view

y-yosuke commented 6 years ago

Sidepod C - Louvers / U Magnitude at Z=220mm Capture Image fp024a_cfd_sidepod-c_louvers_u-mag_z220_top-view

emijah commented 6 years ago

さらにリップをつけると良さそうですね。

2018-03-28 16:58 GMT+09:00 Yosuke Yamamoto notifications@github.com:

Sidepod C - Louvers / U Magnitude at Z=220mm Capture Image [image: fp024a_cfd_sidepod-c_louvers_u-mag_z220_top-view] https://user-images.githubusercontent.com/3119480/38016178-2d96a47c-32a9-11e8-91b9-0f920307b7e8.png

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y-yosuke commented 6 years ago

単なる穴やチムニーだと静止時に雨が入ってくるのでルーバーでかつリアタイアフェアリングの下に来るのが良いかな．

位置は浸水のことも考えると高い位置のほうが良いし冷却能力が十分であれば Louver Lwr / Top Half が効率的で良いと考えている．

y-yosuke commented 6 years ago

（浸水だったら Rr Lwr Wishbone の通る穴が低いではないか．というのはある）

y-yosuke commented 6 years ago

Turning Fillet fp024a_cfd_radiator-duct_turning-fillet